电子加速器的辐照加工工艺
电子加速器辐射加工原理、应用及检测研究
电子加速器辐射加工原理、应用及检测研究摘要：电子束辐射技术作为一种高新技术，现已被广泛应用于固体物理、材料科学、工农业生产、医疗卫生等领域。
文章对电子束辐射技术的原理及应用进行了简要的概述，并对辐射检测研究现状进行探讨。
关键词：电子束；辐射；电子加速器电子束辐射加工技术，是利用电子加速器（0.2mev～10mev）产生的高能电子束，对被辐射物质进行加工处理。
这种技术自从被应用于农业领域以后发展迅速，创造了巨大的经济效益[1]。
它有别于传统的机械加工和热加工技术，因而被誉为人类加工技术的第三次革命[2]，其特点是电子加速器发生的电子束有很强的穿透能力，可深入到物质分子内进行“加工”，这种“加工”在常温下进行，对被辐射物质的作用在于抑制发芽、延缓呼吸、杀虫灭菌、检疫处理等。
由于加工者是高能射线以及由它引发的高度活性中间物，而不是分子热运动，能耗低、无残留物、无环保问题。
因此电子束辐射技术是清洁的加工技术，而且其反应易于控制，加工流程简单，适合产业化、规模化生产。
例如，使高分子材料分别实现接枝、聚合、裂变或交联，抑制或刺激生物生长，有效地杀灭害虫、虫卵、病菌等。
1 高能电子束产生及辐射加工原理高能电子束的电子由电子枪产生，电子枪的阴极发射出电子，不断产生的电子汇聚在一起在高压电场的作用下速度被提高至0.3～0.7倍的光速。
通常电子束的直径为1～1.5cm，根据需要的不同，或利用电磁透镜汇聚成更细的束流，或利用扫描装置扩展成扇面束流。
高能电子束与物质的相互作用，被处理的材料产生电离或者激发，形成自由基，自由基或者其他激活态基团能构成新的分子形式。
电子束辐射加工原理在于破坏化学键的同时伴随生成新的化学反应，有机物分解或者原子错位等。
作为一种加工过程，电子束处理的基本效应是引起物理效应，以及化学结构的变化。
2 电子束辐射加工技术的应用2.1 工业中的应用2.1.1 辐射加工辐射加工包括辐射交联、辐射固化、辐射硫化、辐射降解及辐射接枝改性。
[精要]10mev系列电子直线辐照加速器
![[精要]10mev系列电子直线辐照加速器](https://img.taocdn.com/s3/m/40dd8e1b854769eae009581b6bd97f192279bf77.png)
10MeV系列电子直线辐照加速器一、项目介绍用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应，并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫。
这一技术已被广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭菌保鲜等。
它同钴源辐照一样，具有常温、无损伤、无残毒、环保、低能耗、运行操作简便、自动化程度高、适宜于大规模工业化生产等特点。
与钴源相比，其最大优点是辐照束流集中定向，能源利用充分，辐照效率高，不产生放射性废物。
随着钴源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价格和经济优势。
用能量为l0MeV的高功率电子加速器建设高能电子辐照中心，在发展辐照加工产业的同时，开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在国内外都是一项极具挑战和开拓性的工作，具有明显的社会经济效益和不可估量的潜在价值，是目前国际上倍受关注的高科技领域之一。
主要涉及领域有：1）医疗卫生用品的辐射灭菌适用的医疗卫生用品灭菌消毒的种类很多，包括金属制品、塑料制品、棉织品、一次性使用的高分子材料医疗用品等上千种，中西药和化妆品也都可以采用辐射消毒灭菌。
辐射消毒灭菌要比常规的ETO等化学消毒法具有更多优点：辐射消毒灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品和药物。
辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长货架寿命和储存期。
能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业，适合于大规模加工。
加工易于控制，一旦加工参数（剂量）确定，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素。
2）食品辐照加工------保鲜和储存食品辐照的保藏方法与其他方法相比有许多优点：可以杀菌消毒，降低食品病原菌的污染；食品辐照的处理是在常温下进行的，特别适用于要保持原有风味的食品和含芳香性成份的食品的杀菌和消毒；能耗低，无毒物残留，无污染；辐照新鲜果蔬食品可以抑制生长发芽、杀虫灭菌、延长保鲜期，防止腐烂、减少损失。
电子束辐照技术的应用与发展
电子束辐照技术的应用与发展电子束辐照技术是一种高能量电子束对物质进行辐照的技术。
它在医疗、食品、高分子材料、半导体等领域有广泛的应用，并且在近年来得到了迅猛的发展。
本文将从技术原理、应用场景、相关成果和未来发展等方面介绍电子束辐照技术。
一、技术原理电子束辐照技术的原理是通过电子加速器将电子加速至高能量，并通过电磁场进行聚焦，使高能量电子束对待加工物进行非热辐射加工。
这种辐照会使加工物中发生一系列物理、化学变化，提高材料的性能。
例如，辐照金属材料可以提高硬度、强度，而辐照食品可以灭菌杀菌、延长保质期。
电子束辐照技术因其操作简便、成本低廉、环境友好、加工时间短等优点，已经得到了广泛的应用。
二、应用场景1.医疗领域在医疗领域中，电子束辐照技术被广泛应用于辐照消毒、医疗器械制备、药物制剂等领域。
通过辐照处理，可以有效地消除或减少微生物、病毒、细胞等生物滋生，从而达到杀菌消毒、医疗器械消毒及医药制品存储等消毒目的。
2.食品领域电子束辐照技术也广泛应用于食品领域，例如消毒、去除臭味、延长保质期等。
不仅如此，通过电子束辐照处理后，食品的污染物如虫卵、细菌、寄生虫等被有效地减少，食品的杂质和添加物也减少了。
3.高分子材料领域电子束辐照技术在高分子材料领域中的应用也非常广泛。
在生产过程中，可以通过电子束辐照技术对聚合物材料进行改性，从而使其性能提高，例如更高的耐磨性、更高的强度等。
4.半导体领域在半导体领域中，电子束辐照技术可以用于制造无线电设备和芯片。
通过电子束辐照加工，可以改变半导体的表面结构和性质，达到增强半导体的导电性能等目的。
三、相关成果电子束辐照技术在医疗、食品、高分子材料、半导体等领域的应用已经有了不少的成果。
例如，电子束辐照技术应用在药品制备领域，可以提高药效、延长药品保质期。
在医疗器械消毒方面，通过电子束辐照可以消除生物污染，有效提高了医疗器械的消毒水平。
在食品领域，电子束辐照技术可以有效灭菌、杀虫，延长食品保质期。
电子加速器辐照加工技术及应用
电子加速器辐照加工技术及应用世界各国普遍重视将核科学技术的应用重点从军用扩展到民用，已逐渐渗透到国民经济和社会生活的各个领域。
原子能和平利用，即核能和射线技术的应用，是二十世纪核科学技术对人类的重大贡献之一，并将在二十一世纪开放出更加灿烂的光彩。
非动力核技术，特别是辐射加工技术，它的发展在发达国家已发展成为高技术产业，并成为其经济发展新的增长点。
辐照加工技术是利用核辐射或射线辐射与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应和生物效应，对被加工物品进行处理，以达到预期的目标。
如材料改性、食品保鲜、农作物杀虫、消毒灭菌、生物变异等。
由于此项技术应用广、能耗低、无污染、技术附加值高等优点，深受众多行业的青睐，被人们誉为“绿色加工产业”。
辐照加工技术，是现代高科技成果之一。
经电子加速器辐照加工的产品，具有的多项优异性能使其独领风骚，用这种技术手段生产的高性能产品倍受用户青睐。
电子加速器辐照生产加工技术应用于电线电缆，设备设计参数应适合于电线电缆的生产加工，目前辐照加工不仅向纵深发展，而且已初步形成产品的多元化格局。
辐照加工产业已是世界各国工业广泛重视的重要产业之一。
㈠电线电缆辐照交联的机理㈡辐照交联电线电缆的优点㈢辐照交联电线电缆的市场㈣电子辐照加工工程㈤安全保护当今从事辐照的装置，一种是利用钴－60伽玛源，一种是利用加速器。
他们两者的比较，从射线的发射功率上来讲，14KW的加速器，相当于100万居里的钴－60放射源；但由于钴－60源是呈球形状发射射线，所以对射线的利用率低，大约只有20％，其它方向的射线都被浪费，而加速器的射线方向是一个方向，对射线的利用率高，达93%以上。
所以如果将射线的利用率考虑在内，则14KW的电子加速器相当于460-470万居里的放射源。
加速器可以发射两种不同的粒子：电子束和X射线；其对被辐照物质的辐照效应来讲是一样的。
我们也可以采用移动靶技术，按照我们的需要来及时选取不同的射线粒子进行辐照－但一般情况下不这么做，因为由电子转化成X射线的转化过程中有大量的功率被损耗。
工业电子辐照加速器
工业电子辐照加速器首先，让我们了解一下电子辐照的基本原理。
在辐照过程中，电子被高能量的电场加速，形成高速的电子束，这些电子束打在物质表面，能量转化为热能或其他形式的能量，导致物质中的分子结构发生改变。
这种改变可以通过选择合适的辐照条件进行控制，以实现对物质性能的提高或降低。
例如，可以通过辐照使塑料或橡胶材料的机械性能、耐热性、耐化学品性能得到提高；或通过辐照使一些有害物质的活性降低，达到去除有害物质的目的。
1.辐照源：工业电子辐照加速器的辐照源主要是高能电子束。
电子束是由高能加速器加速电子形成的高速射流。
2.被辐照物：被辐照物可以是固态、液态或气态。
辐照后，物质的原子构造会发生改变，导致独特的化学和物理反应。
3.脱附：高能电子束撞击被辐照物后，会产生脱附反应，使被辐照物的底物原子或分子脱离原有位置。
4.极化：高能电子束撞击被辐照物后，还会产生极化反应，使被辐照物的电荷重分布，进而改变被辐照物的化学性质或物理性质。
5.重新结合：被辐照物的原子或分子在电子束的作用下脱离原有位置后，可能会以新的方式重新结合，形成新的物质。
工业电子辐照加速器的主要特点包括处理效率高、品质优良、操作安全等。
并且，由于工业电子辐照加速器可以对大批量的产品进行连续、均匀的处理，因此广泛应用于许多领域，例如，塑料、橡胶等材料的改性，食品包装的辐照消毒，医疗器械的无菌处理，农业的辐照育种等。
此外，它还被应用于半导体、触摸屏等微电子产业，提高产品性能、提升产品品质。
工业电子辐照加速器的优化设计和射线防护是其重要的应用领域。
优化设计是为了使辐照设备更加高效和稳定；射线防护则是为了保护操作人员和周围环境的安全。
因此，在工业电子辐照加速器的设计和使用过程中，需要严格遵循相关法律法规和技术标准，确保设备的安全运行和人身健康的保障。
总的来说，工业电子辐照加速器是一种高效、安全、可控的物质处理设备，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步，工业电子辐照加速器的性能将得到进一步提升，其应用领域也将进一步拓宽。
电子高压加速器辐照装置研制
所研制的高压加速器辐照装置有两个主要特点。其一， 将高压倍加器高压电源输出功率大和静电加速器主体结构紧 凑的优点紧密结合。前者的高压倍压电源安装在后者的主体 结构中，并置于充有SF6绝缘气体的钢筒内。此新型结构加速 器输出低能大功率电子束，整体结构紧凑、体积小、自屏蔽、 占地面积小，适于在线辐照加工；其二，一般高压倍压电源 采取50Hz供电，而此装置的高压电源由14KHz中频供电，使其 高压电源体积小。 1 装置设计技术指标
Em Em0 1.7 47.3KV / cm
（3）击穿电场强度 对柱—筒电极系统，在不同气压下SF6气体的击穿场强由 下面经验公式给出，其计算结果列于表1。
Edt为击穿场强（KV/cm），P为气压（MPa）。
Edt 70(10P)0.76
表1 气压P—击穿场强Edt
P（MPa） 0.1 0.2 0.3 0.4
装置的设计技术指标如下： （1）电子束能量350KeV；（2）电子束流强20mA；（3）能量 不稳定度好于±3%；（4）束流不稳定度好于±5%；（5）辐 照剂量80~100kGy；（6）扫描宽度70cm；（7）辐照剂量不均 匀度好于±10%；（8）自屏蔽，在线辐照加工。
2 装置简介 高压加速器电子辐照装置总体布局如图1所示。它
一般高压静电加速器的电子枪（或离子源）、加速管、 高压发生器是封闭在钢筒内，并充有高气压绝缘气体。因此， 整个加速器结构紧凑、体积小。但静电加速器的高压是利用 输电带（或梯、链）向高压电极充电形成的，其充电能力小， 致使加速器输出功率小，难用于辐照加工生产中。
所研制的高压辐照加速器经精心设计，将上述两种加速 器的技术优势紧密结合，即将大功率高压倍压电源代替输电 带，并安装在静电加速器的紧凑主体结构中。整个加速设备 置于钢筒内，并充以高气压六氟化硫。此新型结构加速器输 出功率大、体积小、自屏蔽、适于在线辐照生产，并总造价 低。高压加速器总体结构如图2所示。
10MeV电子直线加速器辐照控制工艺研究
10MeV电子直线加速器辐照控制工艺研究江海;袁肖肖;张伟;尹政;段明皞【摘要】以10Mev电子直线加速器为研究对象,介绍横向、纵向及深度三个方向上辐照产品的均匀性研究.通过理论计算和CTA剂量片实际测量的三个方向的均匀性,总结出三个方向均匀性的约束条件,建立基于PLC程序的辐照控制工艺.本研究对10MeV辐照电子直线加速器的辐照工艺研究有一定指导意义.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2018(040)007【总页数】4页(P144-147)【关键词】电子加速器;辐照工艺;剂量分布;不均匀度【作者】江海;袁肖肖;张伟;尹政;段明皞【作者单位】北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;西北师范大学物理与电子工程学院,兰州 730070;中国科学院近代物理研究所,兰州 730000;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120【正文语种】中文【中图分类】TL5030 引言电子束辐射加工技术广泛应用于热缩材料、电线电缆、中药、医疗用品及食品加工领域。
北京机械工业自动化研究所有限公司研制的10MeV/7.5kW辐照电子直线加速器已在用户处安装运行4年时间。
因不同的辐照产品需要不同的辐射剂量，且每种辐照产品都必须受到均匀辐照，这就对加速器的运行参数提出了不同的限制条件。
在加速器运行过程中，通过理论计算和实验对比积累了各种不同的产品所需要的最优参数，近期对该加速器的束下传输系统进行优化，提高工作效率。
1 横纵向均匀性研究横向剂量分布也称为扫描方向剂量分布，指扫描后的电子束流在参考面上形成的与产品运动方向垂直的有用束流宽度。
可以通过扫描电源的扫描电流调节，扫描频率调节，来改变电子束斑在横向的分布。
但是，由于束流是脉冲的，电子束斑为高斯分布，且脉冲束在该方向边缘存在斜入射现象，会导致该方向的剂量分布不均匀。
高能电束辐照灭菌工艺
高能电束辐照灭菌工艺1.引言1.1 概述高能电束辐照灭菌工艺是一种利用高能电子束对物体进行辐射的技术，通过电子束的能量传递给微生物或生物分子，从而达到灭菌的目的。
这种工艺具有高效、快速、节能等优点，因此在医疗卫生、食品工业、药品生产等领域得到了广泛的应用。
辐照灭菌是一种非热灭菌方法，通过辐射杀死微生物。
高能电子束辐照灭菌工艺是在传统的辐照灭菌基础上发展起来的一种先进技术。
相比于传统的辐照灭菌方法，高能电子束辐照灭菌能够在短时间内高效灭活微生物，并且不会对被处理物体产生明显的热效应，能够保持物体的质量和品质。
高能电子束辐照灭菌工艺流程包括四个主要步骤：加速、束流整形、辐照和监控。
首先，通过加速器将电子加速至高速，形成高能电子束。
然后，通过束流整形系统对电子束进行整形，使其在辐照过程中能够均匀地照射到待处理物体上。
接着，将整形后的电子束辐照到待处理物体上，使微生物受到辐照而被杀灭。
最后，通过监控装置对辐照过程进行实时监测，确保辐照灭菌的效果符合要求。
高能电子束辐照灭菌具有许多优势。
首先，由于电子束具有较小的质量和电荷，能够深入杀灭物体内部的微生物，达到较高的灭菌效果。
其次，辐照过程中不会产生任何化学残留物，对处理物体的质量和品质没有负面影响。
此外，高能电子束辐照灭菌工艺还具有高效、快速、节能等特点，可以大幅提高生产效率和降低能源消耗。
高能电子束辐照灭菌工艺在未来的应用前景非常广阔。
随着科技的不断进步和应用需求的增加，高能电子束辐照灭菌工艺将在医疗卫生、食品加工、药品生产等领域扮演越来越重要的角色。
同时，随着工艺的不断改进和完善，高能电子束辐照灭菌技术的成本也将逐渐降低，进一步推动其在各个领域的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以参考以下内容：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对高能电束辐照灭菌工艺进行概述，介绍了其基本原理和应用场景。
接着，阐述了本文的结构，即正文部分和结论部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子加速器的辐照加工工艺
一、辐照加工
1.1辐照加工定义
1.2辐照原理
1.3聚合物辐照加工的改性
二、辐照工艺
2.1剂量的确定
2.2剂量、剂量率、单位及换算
2.3加速器剂量的设定及意义
2.4样品剂量的确定及检验
2.5工艺表格
2.6剂量公式及各参数的意义
三、能量的确定
3.1电子的射程与穿透及各参数的意思
3.2线缆绝缘层厚度的计算
3.3能量与扫描宽度的关系
扫描宽度与扫描电流的关系
3.4工艺表格
3.5绝缘材料对剂量的要求
比重对剂量的要求
四、剂量的换算
4.1改变剂量时剂量的换算
4.2改变绕线圈数时剂量的换算
4.3一进一出改进二进二出时剂量的换算
4.4其他不变仅能量改变时剂量的换算
五、影响辐照品质的几个原因
5.1辐照不均匀原因及改正
5.2起泡、破裂原因及改正
5.3扭曲、缩头原因及改正
5.4静电、击穿原因及改正
5.5表面不良原因及改变
5.6氧化、变色原因及改变
5.7接头、断线、绞合原因及改变
5.8牵引的方式
六、辐照品质的检测
6.1热延伸及其与剂量的关系
6.2抗张、伸长及其与剂量的关系6.3电烙铁、酒精灯
6.4凝胶及凝胶含量
6.5不同材料的测量要求
七、热缩材料及发泡材料。